ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1995 года по МПК F02D17/02 F04B41/04 

Изобретение относится к транспортному двигателестроению, в частности к двигателям с отключаемыми цилиндрами.

Известен двигатель внутреннего сгорания транспортного средства, конвертируемый в компрессор, содержащий отключаемый по топливоподаче ряд цилиндров, глушитель, выхлопной коллектор с выхлопными патрубками, сообщенными с отключаемыми цилиндрами, и пневматический воздухоотборный клапан, установленный в выхлопном коллекторе.

Недостатком прототипа является невысокая надежность и сложность конструкции.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности.

Для этого двигатель внутреннего сгорания транспортного средства, конвертируемый в компрессор, содержащий отключаемый по топливоподаче ряд цилиндров, глушитель, выхлопной коллектор с выхлопными патрубками, сообщенными с отключаемыми цилиндрами, и пневматический воздухоотборный клапан, установленный в выхлопном коллекторе, снабжен приводными обратными клапанами по числу отключаемых цилиндров, каждый из обратных клапанов установлен на выходе выхлопного патрубка, соответствующего отключаемого цилиндра, а пневматический воздухоотборный клапан расположен между глушителем и выхлопным коллектором соосно последнему.

На фиг. 1 представлена ряд цилиндров V-образного ДВС в положении "двигатель"; на фиг. 2 отключение одного ряда и положение "компрессор".

Двигатель внутреннего сгорания транспортного средства содержит отключаемый по топливоподаче ряд цилиндров 1, глушитель 2, выхлопной коллектор 3 с выхлопными патрубками 4, сообщенными с отключаемыми цилиндрами, и пневматический воздухоотборный клапан 5, установленный в выхлопном коллекторе.

Двигатель внутреннего сгорания также снабжен приводными обратными клапанами 6 по числу отключаемых цилиндров. Каждый обратный клапан установлен на выходе выхлопного патрубка, соответствующего отключаемому цилиндру, а пневматический воздухоотборный клапан расположен между глушителем и выхлопным коллектором соосно последнему.

Приводной обратный клапан 6 содержит конусную головку 7, пружину 8 и поршень 9.

Пневматический воздухоотборный клапан 5 состоит из выдвижного управляемого запорного элемента 10, герметизирующего полость выхлопного коллектора, игольчатого перепускного клапана 11 и фиксатора 12 положения запорного элемента 10. Воздухоотборный клапан 5 соединен трубопроводом 13 через орган 14 управления с резервуаром 15 автономной пневматической системы транспортного средства.

Приводные обратные клапаны 6 соединены трубопроводом 16 через орган 17 управления также с резервуаром 15.

Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.

В режиме "двигатель" (фиг. 1) выхлопные газы из цилиндров 1 и патрубков 4 попадают в общий коллектор 3 данного ряда, затем направляются в глушитель 2 и далее в атмосферу. Все дополнительные устройства в данном процессе не участвуют. Конусные головки 7 приводных обратных клапанов 6 утоплены в корпусах. Не препятствует выходу газа и выдвижной управляемый запорный элемент 10 пневматического воздухоотборного клапана 5.

При переводе отключенных по топливоподаче цилиндров 1 в компрессорный режим (фиг. 2) включают орган 17 управления. Под действием сжатого воздуха, поступающего из резервуара 15 по трубопроводу 16, поршни всех обратных клапанов 6 перемещаются в корпусах и выводят в выхлопной коллектор 3 конусные головки 7 с пружинами 8. После остановки головок 7 у выходных отверстий патрубков 4 поршни 9 продолжают перемещаться, сжимая пружины 8 и обеспечивая необходимое усилие для полной герметизации выхлопного коллектора 3.

Включают орган 14 управления и сжатый воздух из резервуара 15 поступает по трубопроводу 13 в пневматический воздухоотборный клапан 5, перемещая запорный элемент 10 до его контакта с посадочной поверхностью выхлопного коллектора 3. В этом положении фиксатор 12 стопорит все подвижные детали клапана 5, что обеспечивает герметизацию выхлопного коллектора 3 со стороны глушителя 2.

На такте псевдовыпуска (например, первого цилиндра 1Ц) под действием поршня (не показан), перемещающегося в цилиндре 1 дизеля от нижней к верхней мертвой точке, происходит подача сжатого воздуха через открытый выхлопной клапан газораспределения в выхлопной патрубок 4. Под действием сжатого воздуха открывается соответствующий обратный клапан 6 и воздух поступает в выхлопной коллектор 3. При дальнейшем движении поршня цилиндра 1Ц дизеля давления воздуха в полостях: надпоршневом 1Ц, патрубке 4 и коллекторе 3 возрастает до значения, при котором открывается игольчатый перепускной клапан 11. Сжатый воздух из коллектора 3 через пневматический воздухоотборный клапан 5, трубопровод 13 и орган 14 управления поступает в резервуар 15.

Процесс подачи сжатого воздуха из цилиндра 1Ц продолжается до момента начала открытия впускного клапана газораспределения. Начальная фаза перекрытия клапанов до верхней мертвой точки поршня приводит к закрытию соответствующего обратного клапана 6 и разграничения полостей выхлопного коллектора 3, где воздух находится под давлением и выхлопного патрубка, связанного уже с системой впуска данного цилиндра 1Ц.

Аналогично в резервуар 15 поступает сжатый воздух и из других цилиндров, переведенных в компрессорный режим. За полный период работы (для 4-х тактного двигателя два оборота коленчатого вала) пневматический воздухоотборный клапан 5 откроет доступ воздуха из коллектора 3 к резервуару 15 столько раз, сколько в данный период времени конвертировано цилиндров 1 ряда.

Для обратного перевода цилиндров в положение "двигатель" выключают орган 14 управления, который выполняет расфиксирование фиксатора 12 и обратное перемещение управляемого запорного элемента 10. Выхлопной коллектор 3 разгерметизируется через глушитель 2. Затем выключают орган 17 управления и детали всех приводных обратных клапанов 6 возвращаются в свои корпуса, открывая проходы в патрубках 4 и коллекторе 3. Возврат деталей в свои корпуса происходит под действием разности давлений над и под поршнями 9. Затем включается топливоподача и двигатель внутреннего сгорания работает на всех цилиндрах.

Использование: в транспортном двигателестроении. Сущность изобретения: в процессе перевода отключенных цилиндров двигателя внутреннего сгорания под действием сжатого воздуха из резервуара конусные головки 7 и пружины 8 приводных обратных клапанов 6 перемещаются и герметизируют выходные отверстия выхлопных патрубков 4 цилиндров 1 двигателя. Под действием сжатого воздуха из резервуара 15 выдвижной управляемый запорный элемент 10 пневматического воздухоотборного клапана 5 перемещается и герметизируют выхлопной коллектор 3 со стороны глушителя. При перемещении поршня цилиндра двигателя внутреннего сгорания от нижней к верхней мертвой точке происходит подача сжатого воздуха в выхлопной коллектор 3 и далее через игольчатый клапан 11 запорного элемента 10 воздухоотборного клапана 5 в резервуар 15 транспортного средства. 2 ил.

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, конвертируемый в компрессор, содержащий отключаемый по топливоподаче ряд цилиндров, глушитель, выхлопной коллектор с выхлопными патрубками, сообщенными с отключаемыми цилиндрами, пневматический воздухоотборный клапан, установленный в выхлопном коллекторе, отличающийся тем, что двигатель снабжен приводными обратными клапанами по числу отключаемых цилиндров, причем каждый из обратных клапанов установлен на выходе выхлопного патрубка соответствующего отключаемого цилиндра, а пневматический воздухоотборный клапан расположен между глушителем и выхлопным коллектором соосно с последним.